La presión importa: cómo el intestino detecta cuándo necesita repararse
Cuando pensamos en el intestino, solemos asociar su funcionamiento con los alimentos que ingerimos o con los microorganismos que habitan en él. Pero, cada día, el intestino se estira, contrae y comprime a medida que los alimentos se desplazan por esta parte del aparato digestivo. Según Ditte Skovaa Andersen, profesora titular en la Universidad de Copenhague(se abrirá en una nueva ventana), estas fuerzas físicas pueden ser igual de importantes que las señales químicas a la hora de mantener la salud intestinal. «Durante la digestión y el tránsito de alimentos, el intestino sufre un estiramiento, una compresión y una presión constantes», explica Skovaa. «Estas fuerzas mecánicas ayudan a las células intestinales a regular el crecimiento, la reparación y la absorción de nutrientes». Gracias al respaldo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, Andersen investigó cómo las células madre intestinales detectan y responden a estas fuerzas en el marco del proyecto MECHANOGUT. Su investigación se centró en la mecanosensibilidad: la capacidad de las células para detectar y responder a los cambios en su entorno físico.
Una fábrica en renovación constante
El intestino se renueva de manera constante. Las células viejas se desprenden y son sustituidas por otras nuevas generadas por las células madre intestinales. Comprender cómo estas células saben cuándo deben dividirse y qué tipos celulares deben producir constituye una de las cuestiones fundamentales de la biología regenerativa. «Suelo describir el intestino como una fábrica que se renueva de forma constante», comenta Andersen. «Las células madre producen de forma ininterrumpida nuevas células para reemplazar a las viejas. Estamos estudiando cómo las fuerzas físicas generadas por la pérdida de células envejecidas o dañadas ayudan a dirigir ese proceso». Para investigar estos mecanismos, Andersen utilizó la mosca de la fruta («Drosophila melanogaster»): un organismo modelo muy útil porque comparte con los seres humanos muchos de los procesos biológicos fundamentales. «El intestino de la mosca permite observar estos procesos en un organismo vivo con un nivel de precisión difícil de alcanzar en los mamíferos», destaca Andersen.
Cómo detectan las células madre el daño
Uno de los principales descubrimientos de la investigación es que las células madre pueden detectar la pérdida o el daño de las células circundantes. Los investigadores descubrieron que el mecanorreceptor de latrofilina/CIRL(se abrirá en una nueva ventana) aumenta notablemente su actividad tras una lesión en el revestimiento intestinal. Sus resultados indican que las células madre utilizan esta ruta de señalización para detectar cambios en su entorno y coordinar la reparación tisular. «Planteamos que las células madre emplean esta ruta para detectar la pérdida de células maduras vecinas y coordinar su diferenciación con el fin de reemplazar las células que se han perdido», agrega Andersen. Este mecanismo resulta esencial para mantener la integridad de la barrera intestinal, es decir, la capa protectora que permite que los nutrientes entren en el organismo, al tiempo que impide la entrada de bacterias perjudiciales y toxinas. Cuando esta barrera se debilita, puede producirse inflamación, lo que favorece la aparición de trastornos digestivos y otros problemas de salud.
Repercusiones más allá del intestino
Estos hallazgos podrían contribuir en el futuro a comprender mejor afecciones como la enfermedad inflamatoria intestinal o el deterioro de la capacidad de reparación de los tejidos asociado al envejecimiento. «Las señales mecánicas están adquiriendo un protagonismo cada vez mayor como factores implicados en el desarrollo de trastornos gastrointestinales, como la enfermedad inflamatoria intestinal y el cáncer colorrectal», afirma Andersen. En un sentido más amplio, esta investigación refleja un cambio de paradigma en el conocimiento biológico fundamental: las células no solo responden a sustancias químicas, sino también a fuerzas físicas. Por tanto, comprender cómo interpretan estas señales mecánicas podría tener repercusiones que van mucho más allá del aparato digestivo. Al revelar cómo las células madre integran la información física con las señales biológicas, el proyecto MECHANOGUT ayuda a explicar no solo cómo se repara el intestino, sino también cómo los tejidos vivos mantienen su organización y funcionamiento a lo largo de la vida.
